本發(fā)明涉及使用未包含對人體有害的毒性物質(zhì)的胺化合物、極性溶劑類及非極性溶劑類的光刻膠去除用剝離液組合物。

背景技術：

光刻工序為在形成有待加工的薄膜的基板上轉(zhuǎn)印設計在掩模板(mask)的圖案的一系列攝影工序。光刻工序利用于制作集成電路、高集成電路等的方面。

在光刻工序中，在形成有薄膜的玻璃基板上涂敷(coating)作為感光性物質(zhì)的光刻膠，在涂覆有上述光刻膠的基板上配置掩模板，并在進行曝光(exposure)后，對上述光刻膠進行顯影(develop)來形成光刻膠圖案。例如，上述薄膜可以為金屬膜、絕緣膜等。可利用成掩模板對上述光刻膠圖案進行濕式蝕刻或干式蝕刻來轉(zhuǎn)印微電路圖案，由此進行蝕刻。然后，進行利用作為光刻膠圖案去除用組合物的剝離劑(stripper)去除無需的光刻膠圖案的工序。

其中，在形成顯示器及半導體用電極電路的工序中利用的光刻膠去除用剝離液需要在低溫中能夠以較短的時間剝離光刻膠，在完成清洗(rinse)后，需要防止光刻膠殘渣殘留于基板，并且上述光刻膠去除用剝離液需要具有可對有機絕緣膜及金屬配線無損的剝離的能力。上述光刻膠去除用剝離液基本上可包含胺化合物、亞烷基二醇烷基醚化合物、質(zhì)子性極性溶劑及防腐劑等的有機化合物。在如上所述的多種剝離液組合物中，考慮到剝離性及腐蝕性，作為主溶劑主要使用了n-甲基甲酰胺(n-methylforamide，nmf)、n-甲基吡咯烷酮(n-methylpyrrolidone，nmp)等的非質(zhì)子性溶劑(臺灣授權專利第10-2011-0124955號、臺灣授權專利第10-2014-0028962號、臺灣授權專利第10-2015-0102354號、臺灣公開專利第10-0655108號等)。雖然這種溶劑類具有卓越地剝離力，當具有對環(huán)境和人體有害的缺點，因此目前需要開發(fā)用于替換上述溶劑類的非質(zhì)子性極性溶劑的替換溶劑。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

臺灣授權專利第10-2011-0124955號

臺灣授權專利第10-2014-0028962號

臺灣授權專利第10-2015-0102354號

臺灣公開專利第10-0655108號

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

本發(fā)明的目的在于，為了解決上述問題，提供無需使用對環(huán)境和人體有害的溶劑類也可提高剝離速度的光刻膠去除用剝離液組合物。更具體地，本發(fā)明的目的在于，可通過使用n-乙基甲酰胺(nef)來開發(fā)對環(huán)境和人體無害、剝離力卓越以及使底膜的腐蝕最小的光刻膠去除用剝離液組合物。

并且，本發(fā)明的目的在于，通過利用上述光刻膠去除用剝離液組合物來提供光刻膠的剝離方法。

解決問題的方案

為了達成上述目的，本發(fā)明提供包含n-乙基甲酰胺、胺化合物及質(zhì)子性極性溶劑的光刻膠去除用剝離液組合物。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，上述光刻膠去除用剝離液組合物可包含10重量百分比至80重量百分比的n-乙基甲酰胺、1重量百分比至30重量百分比的胺化合物及10重量百分比至80重量百分比的質(zhì)子性極性溶劑。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，上述光刻膠去除用剝離液組合物還包含1～30重量百分比的超純水或去離子水或者還包含0.01重量百分比至5重量百分比的添加劑或者還包含1～30重量百分比的超純水或去離子水以及0.01重量百分比至5重量百分比的添加劑。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，上述胺化合物可以為選自單乙醇胺、單異丙醇胺、咪唑烷乙醇、2-氨基-1-丙醇、氨基異丙醇、n-甲氨基乙醇、3-氨基-1-丙醇、4-氨基-1-丁醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、二乙醇胺、1-(2-羥乙基)哌嗪、三乙醇胺、1-哌啶乙醇胺、芐基哌嗪以及芐胺中的一種或兩種以上的混合物。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，上述質(zhì)子性極性溶劑可以為二甲二醇單乙醚(dimethyleneglycolmonoethylether)、二甘醇單乙醚(diethyleneglycolmonoethylether)、二甘醇單丙醚(diethyleneglycolmonopropylether)、二甘醇單丁醚(diethyleneglycolmonobutylether)、二丙二醇單甲醚(dipropyleneglycolmonomethylether)、二丙二醇單乙醚(dipropyleneglycolmonoethylether)、二丙二醇單丙醚(dipropyleneglycolmonopropylether)、二丙二醇單丁醚(dipropyleneglycolmonobutylether)、乙二醇丙醚(ethyleneglycolpropylether)、乙二醇單丁醚(ethyleneglycolmonobutylether)及四乙基氫化糠醇(tetraethylhydrofurylalcohol)中的一種或兩種以上的混合物。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，上述添加劑可以為三唑化合物。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的光刻膠去除用剝離液組合物具有如下的優(yōu)點，即，即使未將對環(huán)境和人體有害的n-甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮作為主溶劑使用，也可在完成干式或濕式蝕刻后迅速剝離所改性的光刻膠，并且由于未在基板上殘留異物及污痕，因此可明顯提高工序上的效率。

并且，還可使底膜的腐蝕最小化，從而具有可明顯提高工序上的效率地優(yōu)點。

具體實施方式

以下，對光刻膠去除用剝離液組合物的優(yōu)選實施形態(tài)及物性檢測方法進行詳細的說明。本發(fā)明涉及在制作顯示器及半導體過程中使用的光刻膠去除用剝離液組合物，因此可通過下述的實施例進一步更明確地了解本發(fā)明，下述的實施例僅用于本發(fā)明的例示目的，并不用于限制由所附的申請專利范圍限定的保護范圍。

本發(fā)明的發(fā)明者為了開發(fā)并未將對人體有害的n-甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮作為主溶劑使用且可提高光刻膠的去除速度的剝離液組合物而進行研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)到可通過使用n-乙基甲酰胺來減少在去除光刻膠過程中所消耗的時間，并且可通過使殘留在基板上的異物及污痕最小化來提高工序上的效率，由此完成了本發(fā)明。

以下，對本發(fā)明的一實施例進行更詳細的說明。

在本發(fā)明的第一實施方式中，上述光刻膠去除用剝離液組合物包含n-乙基甲酰胺、胺化合物及質(zhì)子性極性溶劑。

在本發(fā)明的第二實施方式中，上述光刻膠去除用剝離液組合物包含n-乙基甲酰胺、胺化合物、質(zhì)子性極性溶劑及添加劑。

在本發(fā)明的第三實施方式中，上述光刻膠去除用剝離液組合物包含n-乙基甲酰胺、胺化合物、質(zhì)子性極性溶劑及超純水或去離子水。

在本發(fā)明的第四實施方式中，上述光刻膠去除用剝離液組合物包含n-乙基甲酰胺、胺化合物、質(zhì)子性極性溶劑、添加劑及超純水或去離子水。

雖然未限制本發(fā)明一實施例的n-乙基甲酰胺的含量，但可包含10重量百分比至80重量百分比的n-乙基甲酰胺。優(yōu)選地，可包含15重量百分比至70重量百分比的n-乙基甲酰胺。包含上述范圍內(nèi)的n-乙基甲酰胺，由此可提高剝離力、明顯縮短光刻膠去除時間以及可使底膜的腐蝕最小化。

當上述說明的n-乙基甲酰胺的含量小于10重量百分比時，由于剝離力提高效果甚微，因此可產(chǎn)生去除光刻膠所需的時間較長且異物及污痕等殘留在基板的問題。并且，當大于80重量百分比時，存在腐蝕底膜的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，本發(fā)明的光刻膠去除用剝離液組合物可包含胺化合物。本發(fā)明一實施例的胺化合物可提高通過混合上述n-乙基甲酰胺來完成改性的光刻膠的剝離力。

上述胺化合物在完成改性的光刻膠的表面中的比較薄弱的部分起到作用，因此起到可使溶劑成分的滲透變得容易的作用。

本發(fā)明的胺化合物為在本技術領域所公知的化合物，并不對其進行限制。例如，可使用選自單乙醇胺、單異丙醇胺、咪唑烷乙醇、2-氨基-1-丙醇、氨基異丙醇、n-甲氨基乙醇、3-氨基-1-丙醇、4-氨基-1-丁醇、氨基乙氧基乙醇、2-(2-氨基乙氧基)-1-乙醇、二乙醇胺、1-(2-羥乙基)哌嗪、三乙醇胺、1-哌啶乙醇胺、芐基哌嗪及芐胺中的一種或兩種以上的混合物。

優(yōu)選地，能夠以混合選自單乙醇胺、單異丙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)-1-乙醇、1-哌啶乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、n-甲氨基乙醇、芐基哌嗪、1-(2-羥乙基)哌嗪及芐胺中的一種或兩種以上的混合物和n-乙基甲酰胺的方式使用，從而達成進一步提高組合物的長期保存穩(wěn)定性且進一步提高剝離力的顯著效果。

將光刻膠去除用剝離液組合物的總重量作為基準，可包含1重量百分比至30重量百分比的本發(fā)明一實施例的胺化合物。優(yōu)選地，可包含3重量百分比至25重量百分比。可通過包含上述范圍內(nèi)的上述胺化合物來顯著提高對完成改性的光刻膠的剝離力。

當上述胺化合物的含量小于1重量百分比時，會降低對完成改性的光刻膠的剝離力，因此存在在基板上殘留污痕或異物的隱患，當大于30重量百分比時，存在產(chǎn)生腐蝕光刻膠下部的鋁配線及銅配線的隱患。

在上述質(zhì)子性極性溶劑的情況下，未對在本技術領域所公知的質(zhì)子性極性溶劑進行限制，例如，可使用選自二甲二醇單乙醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單丙醚、二甘醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單丁醚、乙二醇丙醚、乙二醇單丁醚及四乙基氫化糠醇中的一種或兩種以上的混合物。

優(yōu)選地，可選自二甘醇單丁醚、二甘醇單甲醚(diethyleneglycolmonomethylether)、二甘醇單乙醚、乙二醇單丁醚及四乙基氫化糠醇中的一種或兩種以上。

更優(yōu)選地，可使用選自二甘醇單丁醚、二甘醇單甲醚及二甘醇單乙醚中的一種或兩種以上的混合物，因此當以混合上述n-乙基甲酰胺及胺化合物的方式使用時，可達成進一步提高組合物的長期保存穩(wěn)定性、不產(chǎn)生金屬腐蝕、進一步提高剝離力的顯著效果。

將光刻膠去除用剝離液組合物的總重量作為基準，可包含10重量百分比至80重量百分比的本發(fā)明一實施例的質(zhì)子性極性溶劑。優(yōu)選地，可包含25重量百分比至78重量百分比?？赏ㄟ^包含上述范圍內(nèi)的上述質(zhì)子性極性溶劑來顯著提高對完成改性的光刻膠的剝離力。

當上述質(zhì)子性極性溶劑的含量小于10重量百分比時，會降低對完成改性的光刻膠的剝離力，因此存在在基板上殘留污痕或異物的隱患，當大于80重量百分比時，可產(chǎn)生增加對共同電極下部的有機絕緣膜的損傷的問題。

除了上述成分以外，本發(fā)明的光刻膠去除用剝離液組合物可以為在本領域所公知的水系或非水系組合物，因此在不限制光刻膠去除用剝離液組合物的物性的范圍內(nèi)，上述光刻膠去除用剝離液組合物還可包含超純水或去離子水。更具體地，可包含1重量百分比至30重量百分比的上述超純水或去離子水，優(yōu)選地，可包含2重量百分比至5重量百分比，當不對其進行限制。

并且，除了上述成分以外，本發(fā)明的光刻膠去除用剝離液組合物根據(jù)需要還可包含一種以上的其它添加劑。例如，作為防腐劑可包含三唑化合物。上述三唑化合物只要是在本技術領域所公知的化合物，則不對其進行限制，具體地，可例舉苯并三唑、甲苯基三唑、羧基苯并三唑、1-羥基苯并三唑、硝基苯并三唑、二羥基丙基苯并三唑等。優(yōu)選地，可通過使用甲苯基三唑來與防腐效果一同達成進一步提高長期保存穩(wěn)定性且進一步提升剝離力的顯著效果。

在上述光刻膠去除用剝離液組合物中，可包含0.01重量百分比至5重量百分比的上述三唑化合物，優(yōu)選地，包含0.1重量百分比至0.5重量百分比，當并不限定于此。

并且，根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，可通過用于處理上述光刻膠去除用剝離液組合物的光刻膠的剝離方法。

上述光刻膠的剝離方法可包括如下的步驟，即，將形成于有機絕緣膜、金屬配線或包括金屬配線和無機材料層的基板上的光刻膠圖案作為掩模板使用，在對基板進行蝕刻處理后，以上述光刻膠去除用剝離液組合物進行剝離(stripping)。

利用本發(fā)明一實施例的光刻膠用剝離液組合物來從轉(zhuǎn)印有微電路圖案的基板剝離光刻膠的方法可均使用浸漬方式和單晶圓方式，上述浸漬方式在大量的剝離液中對待剝離的多張基板同時進行浸漬(dipping)，上述通過單晶圓方式向每張基板濺射(噴霧)剝離液來去除光刻膠，但并不限定于此。

作為可利用本發(fā)明的光刻膠用剝離液組合物進行剝離的光刻膠的種類，例如，可包括正性光刻膠、負性光刻膠、正性/負性兼用光刻膠(dualtonephotoresist)，雖然未對其組成成分進行限制，但可特別有效地適用的光刻膠可以為由包含酚醛清漆型酚醛樹脂和鄰疊氮萘醌的光活性化合物構成的光刻膠。

例如，可適用于上述光刻膠去除用剝離液組合物的金屬配線可包含作為底膜的au/al/ni/cr四重膜和cu/異種金屬合金、銀或銀合金等，但并不限定于此。

另一方面，根據(jù)本發(fā)明的還有一實施例，可提供通過對上述光刻膠去除用剝離液組合物進行處理來制作的液晶顯示裝置或半導體器件。

尤其，本發(fā)明可提供通過包括如上所述的剝離方法的常規(guī)方法制作的液晶表示裝置或半導體器件。

以下，對本發(fā)明的光刻膠去除用剝離液組合物的實施形態(tài)及物性檢測方法進行詳細說明。

物性檢測

1)光刻膠剝離速度評價

為了對如下述表1制作的光刻膠去除用剝離液組合物的光刻膠剝離性能進行評價，在玻璃基板上以1.5μm的厚度涂敷光刻膠組合物后，在160℃及170℃的溫度下分別進行10分鐘的預烤(hardbake；h/b)，由此完成實驗試片的準備。利用維持60℃的溫度的單晶圓噴霧形態(tài)的剝離裝置，并在0.4kgf的噴霧壓力條件下檢測通過剝離液使光刻膠完全剝離所需的時間，在表2中示出了評價結(jié)果。

2)絕緣膜損傷評價

在玻璃基板上以1.5μm的厚度涂敷光刻膠組合物后，在160℃及170℃的溫度下分別進行10分鐘的預烤，由此完成實驗試片的準備。利用維持60℃的溫度的單晶圓噴霧形態(tài)的剝離裝置，并在0.4kgf的噴霧壓力條件下檢測通過剝離液使光刻膠完全剝離后，通過200倍率的光學顯微鏡和10k～50k倍率的電場發(fā)射掃描電子顯微鏡(fe-sem)對所干燥的試片的絕緣膜損傷程度進行確認。在確認完成后，根據(jù)絕緣膜損傷程度，當無絕緣膜損傷時，則記載為“優(yōu)秀”，當發(fā)現(xiàn)絕緣膜損傷時，則記載為“不良”。

實施例及比較例

通過混合記載在下述表1的成分及配料來制備光刻膠去除用剝離液組合物。此時，在常溫下進行混合過程，并混合1小時以上，以實現(xiàn)充分的溶解，然后通過聚四氟乙烯濾光器(氣孔為1μm的聚四氟乙烯(ptfa))進行過濾并使用。

表1

溶劑

nef：n-乙基甲酰胺

thfa：四乙基氫化糠醇

nmpa：n-甲基丙酰胺

nmf：n-甲基甲酰胺

胺

mea：單乙醇胺

mipa：單異丙醇胺

aee：2-(2-氨基乙氧基)乙醇

ppetoh：1-哌啶乙醇

dea：二乙醇胺

tea：三乙醇胺

nmea：n-甲氨基乙醇

bp：芐基哌嗪

hep：1-(2-羥乙基)哌嗪

ba：芐胺

非質(zhì)子性極性溶劑

mdg：二甘醇單甲醚

bdg：二甘醇單丁醚

edg：二甘醇單乙醚

添加劑

chidm：1，4-環(huán)己烷二甲醇

tt：甲苯基三唑

表2

如上述表2所示，可確認到本發(fā)明的光刻膠去除用剝離液組合物的去除速度及底膜的防腐性均顯著優(yōu)秀。并且，當進行長期保存穩(wěn)定性評價時，無剝離液組合物的含量變化，因此可確認到優(yōu)秀的保存穩(wěn)定性及因工序中的蒸發(fā)而引起的損失較少。如比較例6及比較例7所示，可知，當包含85重量百分比、5重量百分比的含量的n-乙基甲酰胺的時，不會提高去除速度，并且產(chǎn)生絕緣膜損傷，因此使用10～80重量百分比的n-乙基甲酰胺，優(yōu)選地，使用15～70重量百分比。

在比較例1～5的情況下，在160℃和170℃的溫度下去除光刻膠所需的時間均大于50秒和60秒，因此與實施例相比，還需要約5～6倍以上的時間，在比較例5中，由于使用了過量的胺，從而導致了底膜的腐蝕。因此，根據(jù)本發(fā)明的光刻膠去除用剝離液組合物，可無有機絕緣膜的損傷且迅速地去除光刻膠，由于在去除的過程中未殘留異物及污痕，因此可提高工序的效率及可靠性。

以上，雖然對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了說明，但本發(fā)明可實現(xiàn)多種變化和等同技術方案，并且可適當?shù)馗淖兩鲜鰧嵤├?，并以相同的形式進行應用。因此，上述說明內(nèi)容并不用于限制由下述申請專利范圍的局限確定的本發(fā)明的范圍。